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Kostenreduktion durch Standardisierung von Ertragsberechnungsverfahren
19. Kölner Sonnenkolloquium 19. Mai 2015 Tobias Hirsch, DLR
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015 DLR.de • Folie 1
Verbesserung der Bankability solarthermischer Kraftwerksanlagen durch standardisierte Ertragsprognoseverfahren
Motivation: Grundlagen der Projektfinanzierung
Ertragsprognose-Standardisierungsprojekte CSPBank/guiSmo
Inhalte des Handbuchs
Status und Ausblick
DLR.de • Folie 2
Inhaltsübersicht
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
DLR.de • Folie 3
Projektfinanzierung Q
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Kommerzialisierung von CSP-Projekten erfordert Projektfinanzierungsschemas. Finanzierungsbedingungen hängen direkt von den Projektrisiken ab.
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DLR.de • Folie 4
Der Cash-Flow Wasserfall in der Projektfinanzierung Q
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Finanzierer verwendet als zentrale Kennziffer für seine Kreditdimensionierung den Debt Service Coverage Ratio (DSCR): Verhältnis aus den mindestens über die Laufzeit vorhandenen Erträgen zur Schuldenbedienung zu dem für Schuldendienst benötigten Betrag. Hoher DSCR hoher Eigenkapitalanteil hohe Finanzierungskosten Üblich für CSP: DSCR=1.2 … 1.3 basierend auf P90-Ertragsberechnung!
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Energieertrag
Projektergebnis =Cash Flow
OPEX Personal, Wartung,
Gas, Steuern, Versicherung
Schuldendienst Rückzahlung
Zinsen
Reservekonten DSRA, MRA
Dividenden Eigenkapital-Rendite
DLR.de • Folie 5
Ertragsberechnung als Schlüssel zur Finanzierung
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Ertrags-berechnungs-
methode
Anlagen-parameter
Marktdaten Strompreise
DNI Finanz-modell
Finanzierungs- parameter
Ertrag/Erlös
P50
P90
LCOE
P50-Ertragswert bestimmt den mittleren Ertrag P90-Ertragswert bestimmt die Finanzierungsparameter
Konfiguration: Parabolrinnenkraftwerk mit Öl, 100 MWel, Zwei-Tank-Salzspeicher, Standort Spanien Basis-Finanzierungsparameter: 70% Fremdkapitalanteil 17 Jahre Kreditlaufzeit 4,8% Zinssatz Reduktion des Projektrisikos führt zu verbesserten Finanzierungskonditionen: 80% Fremdkapitalanteil LCOE sinken um 6.3% 19 Jahre Kreditlaufzeit LCOE sinken um 2,5% 3,75% Zinssatz LCOE sinken um 4,2% Gut aufgestellte Projekte mit geringen Risiken können ca. 10% niedrigere LCOE realisieren als Projekte mit höheren Risiken.
DLR.de • Folie 6
Beispiel für Einfluss auf Finanzierungsbedingungen
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
DLR.de • Folie 7
Standardisierung der Ertragsprognose als ein Baustein zur Reduzierung der Projektrisiken
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Verbesserung der Finanzierungs- konditionen: geringeres DSCR Verwendung von P75 statt P90-Werten
DLR.de • Folie 8
Historie der Standardisierungsaktivitäten
2008
Vorüberlegungen zu standardisierten
CSP-Ertrags-berechnungsverfahren
Gründung SolarPACES-Arbeitsgruppe
guiSmo
Erarbeitung von Grundlagen wie Begrifflichkeiten,
Handbuchstruktur, und Methodik
2009 2010 2011 2012 2015 2013 2014
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Akt
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Inte
rnat
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Akt
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BMWi-Projekt CSPBankability mit
9 deutschen Partnern aus dem CSP-Bereich
Ziel : Entwicklung eines Handbuchs zur Ertragsberechnung Solarthermischer Kraftwerke
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
DLR.de • Folie 9
Nächste Schritte und mittelfristiges Ziel
2015
Vorstellung Handbuch in
“guiSmo“
2016 2017
Guideline 1. Version
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Akt
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Handbuch 1. Version grundlegende Methodik Anwendung für Ölrinnen
Handbuch 2. Version Salzturm, Luftreceiver Fresnel, Salz, DSG
CSP Bankability
Guideline 2. Version
IEC Normung
CSP Bankability Anschlussprojekt
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
DLR.de • Folie 10
Anwendungsschwerpunkt
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Makro- ökonomische
Studien
Erforderliche Genauigkeit der Ergebnisse
Akz
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(Per
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it)
Vorabstudien
Machbarkeits- studien
Projekt- entwicklung
Projekt- finanzierung
Risiko- prüfung
Anlagen- abnahme
Anwendungs- Schwerpunkt
DLR.de • Folie 11
Aufbau des Ertragsprognose-Handbuchs
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Stand 18.5.2015: - 1 Guidelinedokument und 16 Anhänge im Entwurfsstadium - Insgesamt mehr als 300 Seiten ausgearbeitet
DLR.de • Folie 12
Inhalte des Handbuchs
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SF
TES AH PB PH
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> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Strukturierungsgrundlagen Begriffsdefinitionen
zenith
sun beams
wcol
drow
shaded
surface
ρ tr
Erläuterungen Gleichungen Parameter Value unit
Net aperture area 817.5 m²
Net optical efficiency 78 %
Collector length 148.5 m
Aperture width 5.77 m
Gross aperture area 856.8 m²
Gross optical efficiency
74.4 %
Daten
DLR.de • Folie 13
Ausarbeitung von Referenzkonfigurationen als Beispielfälle für den Nutzer
Concentrator Trough Tower Fresnel Tower Fresnel
Medium Oil Molten salt Water/steam Air Molten salt
Site PSA South Africa South Africa Algeria Solar village
Turbine gross 100 MW 100 MW 50 MW 50 MW 100 MW
Storage size 8 FLH 2x2 tank salt
12 FLH 2 tank salt
- 10 FLH regenarator
12 FLH 2 tank salt
Steam parameters
100 bar 383 °C
115 bar 550 °C
120 bar 520 °C
120 bar 520 °C
(2 pressure)
115 bar 535 °C
(Salz 550) Reheat yes yes no no yes Cooling Wet cooling
tower Air cooled condenser
Air cooled condenser
Air cooled condenser
Air cooled condenser
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Für die 4 Standorte werden typische meteorologische Jahre in einer Auflösung von 10 min bzw. 60 min zur Verfügung gestellt.
Im Rahmen von CSPBank abgedeckt • Grundlegende Strukturen geschaffen • Modellierung wichtiger CSP-Systeme ist beschrieben • Referenzkonfigurationen dargestellt und Meteo-Daten verfügbar • Methodik zur Behandlung der Unsicherheit erstellt • Finanzmodell und Kostenstruktur erstellt • Abstimmung im Rahmen der deutschen Projektpartner
Ausblick • Überprüfung durch internationale Experten im Rahmen von SolarPACES • Vertiefung der Unsicherheitsberechnung • Erweiterung auf andere CSP-Technologien • Validierung anhand von Betriebsdaten
DLR.de • Folie 14
CSPBank: Erreichter Stand und Ausblick
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Ihre Möglichkeit mitzuwirken! Kontakt: tobias.hirsch@dlr.de
DLR.de • Folie 15
Unsicherheiten als Kostentreiber in Finanzierung
> 19. DLR Sonnenkolloquium 19.5.2015, Köln-Porz > T. Hirsch: Kostenreduktion Standardisierung > 19.5.2015
Erwartungs- wert (P50)
P90-Wert
Jahresstromertrag / GWh
Kum
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Häuf
igke
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Alle Ertragsberechnungen unterliegen einer Unsicherheit. Diese ist entscheidend für die Finanzierungsbedingungen.
Unsicherheiten müssen in Ertragsberechnung systematisch berücksichtigt werden. Mögliche Einteilung der Unsicherheitsquellen: - Modellunsicherheit - Unsicherheit der Parameter - Unsicherheit in Meteo-Daten